JP2004278208A - 建設機械の操縦装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力スイッチの長所を生かしたまま、微操作性も向上させた建設機械の操縦装置を提供しようとする。
【解決手段】傾動動作によって建設機械の動作を操作しうる操作レバー１の任意箇所に、その押圧動作によって同様の操作を行いうる操作スイッチ２が設けられた建設機械の操縦装置である。前記操作レバー１による操作動作と、前記操作スイッチ２による操作動作との切替を選択自在に行いうる切替手段３と、該切替手段３により、操作スイッチ２の操作動作に切替選択された場合、操作レバー１の操作動作を制限させる固定手段とを備えさせた。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、建設機械の操縦装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、油圧ショベル等の建設機械では、運転室内にある運転席両側に設置されたコンソール（レバースタンド）の前方に設置された操作バルブを作動させて各作業装置を動かす構造となっている。操作バルブは、その上方に連設された操作レバーを前後左右に傾動させることで機能する。操作レバーの操作にはオペレータの腕の動きを必要とするが、その動きを少しでも少なくしてオペレータの疲労を軽減させることが求められている。
【０００３】
このため、特開２０００−２０４５９９号（特許文献１）においては、図５に示すように、コンソールに操作レバー２０を固定し、頂部に十字型スイッチ２１を、前面に揺動式走行スイッチ２２をそれぞれ設け、それらスイッチを指で操作することにより、各作業装置を操作する構造が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２０４５９９号公報（第３−８頁、図２−５）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、確かにオペレータの動きは少なくなるが、その一方で次のような問題がある。
【０００６】
まず、レバー２０傾動操作に比べて、一定値の圧力を与え続けるのは困難で、圧力スイッチでの操作は明らかに微操作性に劣る。つまり、ＯＮ／ＯＦＦ的な使い方では都合がよいが、微操作を必要とする作業には向かない。
【０００７】
加えて、油圧ショベル等では、バケットとアームのように複数の作業部を同時に作業させる操作を行わせることが多いが、上記構造の十字型スイッチ２１ではこのような複合動作ができない。さらに、上記構造では、走行スイッチ２２が揺動式切替スイッチとなっているので、その押圧構造では、前後進の切り替えに指を移動させるか、あるいは２本の指で走行スイッチを操作しなければならない。
【０００８】
この発明は、従来技術の以上のような問題に鑑み創案されたももので、圧力スイッチの長所を生かしたまま、微操作性も向上させた建設機械の操縦装置を提供しようとする。
【０００９】
【課題を解決しようとする手段】
このため、この発明に係る建設機械の操縦装置は、傾動動作によって建設機械の動作を操作しうる操作レバーの任意箇所に、その押圧動作によって同様の操作を行いうる操作スイッチが設けられた建設機械の操縦装置であって、前記操作レバーによる操作動作と、前記操作スイッチによる操作動作との切替を選択自在に行いうる切替手段と、該切替手段により、操作スイッチの操作動作に切替選択された場合、操作レバーの操作動作を制限させる固定手段とを備えさせたことを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記固定手段による操作レバーの操作動作を制限させる機構としては、後述する実施形態例のように物理的に操作レバーの傾動動作自体を制限することで、作業部の操作動作を固定する形態の他、操作レバーの傾動自体は可能となるものの、その傾動と建設機械の作業部の動作との連動を断つような機構でもよい。
【００１１】
このような建設機械の操縦装置において、操作レバーの傾動方向ごとに、切替手段の切替を選択自在に設定させるとともに、操作レバーの任意の傾動方向について、操作スイッチの操作動作に切替選択された場合、固定手段は、少なくとも、その任意の傾動方向における操作レバーの操作動作のみを固定させることを特徴とさせても良い。
【００１２】
例えば、操作レバーの傾動方向が前後方向と左右方向の四方に設定されている場合であれば、切替の設定を前後方向と左右方向の２つに分けるとか、あるいは各方向ごとに４つに分けるとする。このような設定の場合、任意の傾動方向について操作スイッチへの操作動作に切り替えられると、切替が行われた傾動方向については操作レバーの動作が制限されるが、切替が行われない傾動方向については操作レバーの動作がそのまま行えることになる。
【００１３】
以上のような本発明では、オペレータが微操作を希望したり、あるいは複合操作を行う際は、切替手段を、操作レバーによる操作動作を行うモードに切り替えればよく、また逆に、オペレータが大きな操作動作を希望しなかったり、あるいは単純動作の操作のみを行うような際は、操作スイッチによる操作動作を行うモードに切り替えればよい。すなわち、動作状況に応じて、オペレータが希望するとおりの操作スタイルが自在に選択できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の具体的実施形態例を図面に基づき説明する。なお、以下の形態例はあくまで一例であり、本発明が本形態例に限定されるものでないことは当然である。
【００１５】
図１ないし図４は本発明が具現化された操縦装置の一例を示し、油圧ショベルの運転室内における操縦装置を示している。
【００１６】
操作レバー１は両コンソール４の前方にそれぞれ設置されており、各レバー１本体の先端側手前部には操作スイッチ２が、またその反対面には走行スイッチ５がそれぞれ設けられている。また、コンソール４のうち、操作レバー基端部１０の手前には、切替スイッチ３が設置されている。なお、操作スイッチ２は、操作レバー１の頂部でも、また前面側や側面側でも、オペレータが操作しやすい位置であれば宜適変更設定してよい。
【００１７】
コンソール４内には、フロント構造体の各作業部（ブーム、アーム、バケット等）を動作させる操作バルブ（図示なし）が配置され、操作レバー１の傾動動作または操作スイッチ２の押圧動作のいずれかの操作動作に応じて作動するように設定される。操作バルブの開閉動作は、前記切替スイッチ３の切替操作により、前記操作レバー１の操作か操作スイッチ２の操作かが択一的に選択される。この切替機構は、操作スイッチ２からの電気信号については電気的に制御するが、操作レバー１については後述するように、その動作を物理的に制限することで制御する。
【００１８】
操作レバー１は、図３（ｃ）に示すように、基端部１０を中心に左右前後に傾動自在に支持される。基端部１０の上部には押さえ円盤１１が形成される。該押さえ円盤１１の下方側の四方には、下端にスプリング６を介されたプッシュロッド７が配置され、前記押さえ円盤１１の傾動により、いずれかのプッシュロッド７が下方に押圧されると、その押圧を油圧または電気的に前記操作バルブに伝達させ、その伝達の有無により、当該プッシュロッド７に対応するバルブの開口制御を行う機構となっている。また、レバー基端部１０の支持部であって、前記押さえ円盤１１の下面に対向する位置に、ストッパプレート８が配置されている。該ストッパプレート８は、基端部１０の軸部分１２と、直径が拡大された支持部１３との間の位置で、Ｅリング（図示なし）を介して回転自在に支持され、前記切替スイッチ３の切替による電磁アクチュエータ９の作動により回転する。該ストッパプレート８は、特に図３（ａ）に示すように、外方に向かうフィン８０が放射状に四方形成されており、各フィン８０は前記各プッシュロッド７の間に配置される。一方、各プッシュロッド７には、前記フィン８０と略同じ高さの位置の周縁に、前記フィン８０が嵌合自在なリング状スリット７０が形成される。したがって、前記ストッパプレート８が回転し、そのフィン８０がプッシュロッド７のスリット７０に嵌合する状態では、オペレータが中立状態の操作レバー１を傾動させ、いずれかのプッシュロッド７を押そうとしても押すことができず、その結果、操作バルブが作動しないので、どの作業部も動作しないことになる。逆に、フィン８０がプッシュロッド７のスリット７０から外れていれば、操作レバー１の傾動によっていずれかのプッシュロッド７が押され、作業部が動作する。ストッパプレート８の回転は、上述のように、切替スイッチ３の切替に基づいており、切替モードを、操作スイッチ２の操作側に切り替えると、電磁アクチュエータ９が作動し、フィン８０がプッシュロッド７のスリット７０に嵌合する位置まで回転する一方、操作レバー１の操作側に切り替えると、電磁アクチュエータ９の作動軸９１が引っ込み、その結果スプリング１１の力でフィン８０がプッシュロッド７のスリット７０から外れる方向に回転する。すなわち、本形態例においては、ストッパプレート８の回転による、プッシュロッド７のスリット７０へのフィン８０嵌着機構が本発明の固定手段となっている。もっとも、緊急事態の対応形態として、前記スリット７０に傾斜を形成するとともに、フィン８０嵌合部もその形態に対応させて、両者の嵌合状態であっても、一定以上の力で操作レバー１を押圧すれば、フィン８０がスリット７０から外れるような形態としても良い。
【００１９】
ここで、前記ストッパプレート８は、図４に示すように、前後方向と左右方向とを別々に設定しても良い（他の構成は前記形態例と同じ）。この形態では、分割されたストッパプレート８ａ，８ｂごとに、操作スイッチ２の操作との間でモードを切り替えることが可能となる。いうまでもないが、他の形態として、ストッパプレート８をプッシュロッド７ごとに４方向別々に設定しても良い。
【００２０】
操作スイッチ２は押圧式であるが、特に図１及び図２に示すように、外形が円形状に形成され、前後方向と左右方向の複合押圧動作が可能となっている。
【００２１】
走行スイッチ５は、角度センサを備え、操作された角度での感知を行い、スイッチ形状は指を引っかけやすい三日月状（指が引っかけやすければ、半月状や弓形状等でも良い）に形成されている。
【００２２】
以上の本形態例によれば、切替スイッチ３のモードを、前記操作レバー１の操作動作側に切り替えれば、操作スイッチ２は電気不通状態となり、電気回路による駆動伝達系が遮断される。この状態では、操作レバー１は前後左右に自在に傾動するので、その操作によって各作業部を操作できる。誤って、操作スイッチ２を押しても、機体の意図しない挙動を防げる。一方、操作スイッチ２の操作動作側に切り替えれば、操作スイッチ２が通電状態となって作動状態になるとともに、電磁アクチュエータ９も通電して作動し、ストッパプレート８が回転してそのフィン８０がプッシュロッド７のスリット７０に嵌合するので、操作レバー１が中立状態で固定されて傾動動作が行われず、固定された操作レバー１上の操作スイッチ２の操作によって各作業部を容易に操作できる。もちろん、操作スイッチ２の操作中に誤って操作レバー１を傾動させることもない。これら切替は、オペレータが作業状況を考慮しながら適宜自在に選択できることになる。
【００２３】
また、図４に示すようなストッパプレート８をプッシュロッド７毎（ただし、同図では左右のもの８ａと前後のもの８ｂの２つ）に設定する態様では、操作レバー１の傾動による操作と、操作スイッチ２による操作を複合させることができる。例えば、ブーム・アーム・バケットの操作は操作レバー１による微操作性をいかし、旋回だけは操作スイッチ２によって素早く行うとか、バケットの代わりにグラップルを装着した場合には、グラップルの把持操作は操作レバー１の微操作性を利用し、開操作は操作スイッチ２によって素早く行うこと等が可能となる。
【００２４】
さらに、本形態例では、操作スイッチ２が円形状に形成されているので、前後左右の複合動作が可能なってより操作性が向上し、しかも走行スイッチ５は１本の指でスムーズに操作することができるので、上記切替機構と相まって、操作性が顕著に向上するものとなっている。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る建設機械の操縦装置によれば、オペレータが作業状況に応じて、操作レバーによる操作と操作スイッチによる操作を自在に選択でき、換言すれば、両操作装置の長所をいかした操作が可能となって、作業状況にもっとも適した操作が可能となり、建設機械の操作性が格段に向上するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された一形態例の外観図であり、側方からの図である。
【図２】図１の形態例の鳥瞰図である。
【図３】本形態例における操作レバー基端部周辺の説明図であり、（ａ）は操作レバー基端部のうちストッパプレートの上部側で水平方向に切断した際の平面図、（ｂ）は（ａ）のうちＡ方向から見た部分断面図、（ｃ）は（ａ）のうちＸ−Ｘ線断面図（ただし、（ａ）には表されないストッパプレートの上部側の部材も表している）である。
【図４】ストッパプレートの他の形態例の説明図であり、（ａ）は操作レバー基端部のうちストッパプレートの上部側で水平方向に切断した際の平面図、（ｂ）は（ａ）のうちＡ方向から見た部分断面図、（ｃ）は（ａ）のうちＢ方向から見た部分断面図である。
【図５】特開２０００−２０４５９９号（特許文献１）に示される操作装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
１ 操作レバー
２ 操作スイッチ
３ 切替スイッチ
４ コンソール
５ 走行スイッチ
７ プッシュロッド
８ ストッパプレート
９ 電磁アクチュエータ
１０ 基端部
１１ 押さえ円盤
７０ スリット
８０ フィン

Claims (1)

1. 傾動動作によって建設機械の動作を操作しうる操作レバーの任意箇所に、その押圧動作によって同様の操作を行いうる操作スイッチが設けられた建設機械の操縦装置であって、
   前記操作レバーによる操作動作と、前記操作スイッチによる操作動作との切替を選択自在に行いうる切替手段と、
   該切替手段により、操作スイッチの操作動作に切替選択された場合、操作レバーの操作動作を制限させる固定手段とを備えさせたことを特徴とする建設機械の操縦装置。

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